Circuitos eletronicos, diodo

Computac¸a˜ o de alto desempenho utilizando CUDA

Bruno Cardoso Lopes, Rodolfo Jardim de Azevedo

1 Instituto de Computac¸a˜o – Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) Caixa Postal 6176 – 13083-970 – Campinas – SP – Brasil

[e-mail], [e-mail]

Abstract. The last real time graphic processors in the market are implementa- tions based on the programmable stream processor model. This works presents the internals of these processors and the programming languages that were cre- ated to develop software to them, focusing on the NVIDIA 8 series and the CUDA programming model. With this new programming model and the new graphics cards, it is possible to obtain impressive gains in performance when comparing to conventional processors.

Resumo. As recentes arquiteturas de processamento gra´ fico em tempo real sa˜ o em sua maioria implementac¸o˜ es comerciais do modelo de stream processors programa´ veis. Este trabalho explora o funcionamento interno desta arquitetura e as linguagens de programac¸a˜ o criadas ao longo dos anos que facilitam a criac¸a˜ o de software, com o foco nas placas gra´ ficas da NVIDIA se´rie 8 e o modelo de programac¸a˜ o CUDA. Atrave´s deste modelo de programac¸a˜ o e das novas placas de v´ıdeo, e´ poss´ıvel obter ganhos de desempenho de 1 ou 2 ordens de grandeza em relac¸a˜ o aos processadores convencionais.

1. Introduc¸a˜ o

O processamento em tempo real envolvendo compressa˜o de imagens, processamento de sinais, ca´lculos para gra´ficos 3D (como a renderizac¸a˜o de pol´ıgonos) e codificac¸a˜o de v´ıdeo e´ bastante complexo – envolve operac¸o˜ es matema´ticas dif´ıceis – requerendo ca´lculos na ordem de bilho˜ es de operac¸o˜ es por segundo. O custo dessas operac¸o˜ es faz com que diversos fabricantes escolham desenvolver processadores espec´ıficos para m´ıdia. O custo e esforc¸o de desenvolvimento envolvidos sa˜o altos e o hardware na˜o e´